IBM 305 RAMAC - IBM 305 RAMAC

IBM 305 RAMAC
BRL61-IBM 305 RAMAC.jpeg
IBM 305 v americké armádě Red River Arsenal. Popředí: dvě 350 diskových jednotek. Pozadí: 380 konzole a 305 procesorová jednotka
Vývojář IBM
Výrobce IBM
Datum vydání 14. září 1956 ; Před 64 lety  ( 1956-09-14 )
Zaváděcí cena 3 200 USD (ekvivalent 29 130 USD v roce 2019) měsíčně
Přerušeno 1961
Prodané jednotky Více než 1 000
Nástupce IBM 1401
webová stránka www .ibm .com / ibm / history / exhibits / storage / storage _PH0305 .html

IBM 305 RAMAC byl první komerční počítač, který používal pohybu hlavou pevného disku (magnetické ukládání dat na disku ) pro sekundární úložiště . Systém byl veřejně oznámen 14. září 1956, přičemž testovací jednotky byly již nainstalovány u amerického námořnictva a u soukromých společností. RAMAC znamená „metoda náhodného přístupu k účetnictví a kontrole“, protože její design byl motivován potřebou účetnictví v reálném čase v podnikání.

Dějiny

První RAMAC které mají být použity v americkém automobilovém průmyslu byl instalován na Chrysler s Mopar divize v roce 1957. Nahradil obrovské vany soubor , který byl součástí řídící části zásob a objednávkového systému zpracování Mopar je.

Během zimních olympijských her 1960 ve Squaw Valley (USA) poskytla společnost IBM pro tyto hry první systémy elektronického zpracování dat. Systém představoval počítač IBM RAMAC 305, sběr dat děrných štítků a centrální tiskové zařízení.

Bylo vyrobeno více než 1 000 systémů. Výroba skončila v roce 1961; počítač RAMAC zastaral v roce 1962, kdy byla zavedena IBM 1405 Disk Storage Unit pro IBM 1401 , a model 305 byl stažen v roce 1969.

Přehled

První jednotka pevného disku byla dodána 13. září 1956. Dalšími součástmi počítače byly děrovačka karet, centrální procesorová jednotka, jednotka napájecího zdroje, jednotka konzoly / čtečky karet operátora a tiskárna. K dispozici byla také manuální dotazovací stanice, která umožňovala přímý přístup k uloženým záznamům. IBM nabízel systém jako schopný uložit ekvivalent 64 000 děrných štítků .

Model 305 byl jedním z posledních počítačů s elektronkami, které IBM postavila. Vážil přes tunu.

350 IBM disk systému uložené 5 milionů alfanumerické znaky zaznamenané šesti datových bitů, jeden paritní bit a jeden prostor bitu pro osm bitů, zaznamenaných na znak. Měl padesát disků o průměru 24 palců (610 mm). Dvě nezávislá přístupová ramena pohybovala nahoru a dolů pro výběr disku a dovnitř a ven pro výběr záznamové stopy, vše pod kontrolou serva . Průměrná doba k vyhledání jednoho záznamu byla 600 milisekund. V 50. letech bylo přidáno několik vylepšených modelů. Systém IBM RAMAC 305 s 350 diskovým úložištěm pronajatý za 3 200 USD (ekvivalent 29 130 USD v roce 2019) za měsíc.

Jeden úložný disk RAMAC s poškozením hlavy

Původní počítačový systém 305 RAMAC mohl být umístěn v místnosti přibližně 9 m (30 stop) o 15 m (50 ft); 350 disková úložná jednotka měří přibližně 1,5 čtverečních metrů (16 čtverečních stop). Currie Munce, viceprezident pro výzkum společnosti Hitachi Global Storage Technologies (která získala podnikání v oblasti pevných disků od IBM), v rozhovoru pro Wall Street Journal uvedla, že jednotka RAMAC váží přes tunu, musí být přemístěna vysokozdvižnými vozíky a dodána prostřednictvím velká nákladní letadla. Podle Munce mohla být úložná kapacita jednotky zvýšena nad pět megabajtů, ale marketingové oddělení IBM bylo v té době proti jednotce s větší kapacitou, protože nevěděli, jak prodat produkt s větším úložištěm.

Mechanismus RAMAC v Muzeu počítačové historie

Programování 305 zahrnovalo nejen psaní instrukcí jazyka stroje, které se mají ukládat do paměti bubnu , ale také téměř každá jednotka v systému (včetně samotného počítače) mohla být programována vložením drátových propojek do ovládacího panelu zásuvného modulu .

Architektura

Architektura systému byla dokumentována v provozním manuálu 305 RAMAC . Model 305 byl znakově orientovaný počítač s proměnnou délkou „slova“ ( BCD ) s pamětí bubnu otáčející se při 6000  ot / min, který obsahoval 3200 alfanumerických znaků. Feritová paměť vyrovnávací paměti 100 znaků byla použita pro dočasné skladování během datové přenosy.

Každý znak měl šest bitů - plus jeden lichý paritní bit („R“) - složený ze dvou zónových bitů („X“ a „O“) a zbývajících čtyř binárních bitů pro hodnotu číslice v následujícím formátu:

X O 8 4 2 1 R

Pokyny lze uložit pouze na 20 stop paměti bubnu a mají pevnou délku (10 znaků) v následujícím formátu:

T 1 A 1 B 1 T 2 A 2 B 2 MNPQ
Polní pozice Funkce
T 1 A 1 B 1 Adresa operandu zdroje - stopa, znak AB nižšího řádu
T 2 A 2 B 2 Cílová adresa operandu - stopa, znak AB nižšího řádu
MN Délka operandů (každý operand musí být zcela na určené trase)
P Výstupní kód programu; slouží k výběru testovacích podmínek, provádění skoků a zahájení vstupu / výstupu. Programování ovládacího panelu 305 určuje provedené akce.
Q Kontrolní kód; upravuje operaci (podobně jako operační kód ), přičemž výchozí operací je kopie ze zdroje do cíle. Další operace byly: „1“ Porovnat, „2“ Porovnat pole, „3“ Porovnat a porovnat pole, „5“ Reset akumulátoru, „6“ Test přenosu prázdného místa, „7“ Komprimovat a rozšířit, „8“ Rozšířit, „9 „Komprimovat

Datová „slova“ s pevnou řádovou čárkou mohou mít libovolnou velikost od jedné desetinné číslice do 100 desetinných míst, přičemž X bit nejméně významné číslice ukládá znaménko ( velikost znaménka ).

Datové záznamy mohou mít libovolnou velikost od jednoho znaku do 100 znaků.

Paměť bubnu

Paměť bubnu byla organizována do 32 stop po 100 znacích.

Barevný kód této tabulky je:

  • Žlutá - Skladování
  • Modrá - aritmetická
  • Zelená - vstup / výstup
  • Červená - speciální funkce
Specifikátor stopy Funkce zdroje Funkce určení
WXYZ Obecné úložiště
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
& ABCDEFGHI
Skladování instrukcí, obecné skladování
L Přečtěte si akumulátor Přidat do akumulátoru
M Číst a vymazat akumulátor Odečtěte od akumulátoru
PROTI Multiplikátor (1 až 9 znaků) nebo dělitel (1 až 9 znaků)
N N / A Násobení (1 až 11 znaků)
Uloží 2 až 20 znakový produkt
do akumulátorů 0 a 1
P N / A Rozdělit (volitelně)
K. 380 Vstup děrné karty N / A
SVATÝ N / A 323 Výstup na děrnou kartu,
370 Tiskový výstup,
407 Tiskový výstup
Q 380 Dotaz vstup / výstup
J N / A 350 Adresa souboru
R 350 Vstup / výstup dat souboru
- Vyrovnávací paměť jádra Výběr znaků
$ 382 Vstup / výstup papírové pásky (volitelně)

L a M vyberte stejnou stopu obsahující deset 10 znaků „ Akumulátory “. Protože cíl L určuje sčítání, M určuje odčítání. (Čísla v těchto akumulátorech byla uložena ve formě doplňku deseti , přičemž X bit nejvýznamnější číslice ukládal znak. Znamení každého akumulátoru bylo také drženo v relé . Nicméně 305 se automaticky převádělo mezi standardním formátem velikosti znaménka a tímto formát bez nutnosti speciálního programování.)

J ,, R a - nevyberete stopy na bubnu, určují další zdroje a cíle.

Skoky

Sada instrukcí 305 neobsahuje žádné skoky, místo toho jsou naprogramovány na ovládacím panelu:

  • Bezpodmínečný skok - kód ukončení programu (pole P) specifikuje rozbočovač výstupu programu na ovládacím panelu, do kterého je zapojen vodič a prostřednictvím distributorů vstupuje do rozbočovačů vstupu programu s uvedením první, druhé a třetí číslice adresy instrukce skočit do.
  • Podmíněný skok - kód ukončení programu (pole P) specifikuje rozbočovač výstupu programu na ovládacím panelu, který má zapojený vodič a příslušný společný rozbočovač pro výběr Podmínek, které mají být testovány, odpovídající dva výstupní rozbočovače pro výběr stavu mají připojené vodiče do nich a do centra pro zadávání programů, které specifikuje pokyny, na které se má přeskočit, nebo centrum pro předávání programů, aby pokračovalo v pořadí. Komplikované podmínky zahrnující mnoho selektorů Podmínek lze zapojit k provedení v jedné instrukci (např. Testování znaménkových a nulových stavů více akumulátorů) s aktivovaným jedním z několika vstupních uzlů programu .
  • Multi-way skok - místo určení dráha (T 2 pole) je nastavena na hodnotu - a odpovídající volič Character hub to na ovládacím panelu mají dráty zapojit do nich a vstup hub Program s uvedením pokynů pro přechod na nebo Program záloha hub na pokračujte v pořadí.

Načasování

Všechny časovací signály pro 305 byly odvozeny z továrně zaznamenané hodinové stopy na bubnu. Hodinová stopa obsahovala 816 pulzů od sebe vzdálených 12 μs s mezerou 208 μs pro synchronizaci.

Čtení nebo psaní postavy trvalo 96 μs.

Typická instrukce 305 trvala tři otáčky bubnu (30 ms): jedna ( fáze I ) pro načtení instrukce, druhá ( fáze R ) pro načtení zdrojového operandu a jeho kopírování do vyrovnávací paměti jádra a jedna ( fáze W ) zapište cílový operand z vyrovnávací paměti jádra. Pokud pole P (kód ukončení programu) nebylo prázdné, byly k době provedení přidány další dvě ( fáze D a fáze P ) bubnu (20 ms), aby bylo možné vybrat relé. Lepší rychlost zpracování možnost by mohla být umístěna tak, aby dovolila tři instrukce fáze ( IRW ), aby bezprostředně následují za sebou namísto čekání na další revoluci zahájit; s touto možností a dobře optimalizovaným umístěním kódu a operandu by typická instrukce mohla být provedena již za jednu otáčku bubnu (10 ms).

Některé pokyny však trvaly mnohem déle než obvyklých 30 ms až 50 ms. Například násobení trvalo šest až devatenáct otáček bubnu (60 ms až 190 ms) a dělení (volitelně) trvalo deset až třicet sedm otáček bubnu (100 ms až 370 ms). Pokyny vstupu / výstupu mohou blokovat procesor pro tolik otáček bubnu, kolik hardware vyžaduje.

Hardwarová implementace

Logické obvody modelu 305 byly postaveny z jedno- a dvoutrubkových zásuvných jednotek a relé.

Související periferní jednotky

Základní systém se skládal z následujících jednotek:

  • IBM 305 - Procesní jednotka, magnetický procesní buben, registr magnetického jádra a elektronické logické a aritmetické obvody
  • IBM 350 - Disková úložná jednotka
  • IBM 370 - tiskárna
  • IBM 323 - Děrování karet
  • IBM 380 - Konzole, čtečka karet a psací stroj IBM Electric model B1
  • IBM 340 - Napájení

Viz také

Reference

externí odkazy